.png "Nurdin")
Pengertian Kapasitor
Kapasitor adalah komponen elektronika pasif yang dapat digunakan untuk menyimpan muatan listrik.
Penemu Kapasitor dan Satuan Kapasitor
Pada tahun 1791-1867 kapasitor atau kondensator (condensator) pertama kali ditemukan oleh Michael Faraday yang berasal dari Inggris. Sesuai dengan nama penemunya tersebut, maka komponen kapasitor ini memiliki satuan kapasitansi yang disebut dengan Farad (F).
Simbol Kapasitor
Simbol-simbol diatas adalah simbol dari kapasitor.
Simbol jenis kapasitor normal pada umumnya, simbol jenis kapasitor electrolytic/elco dan simbol jenis kapasitor variabel.
Struktur Dasar Kapasitor
2 buah keping pelat metal pada struktur kapasitor disusun secara pararel.
Dua pelat metal tersebut dipisahkan oleh bahan yang dinamakan dielektrik.
Bahan dielektrik yaitu sejenis bahan isolator listrik misalnya udara vakum, kertas, mika, kaca, keramik.
Bahan dielektrik ini disebut juga dengan area non-konduktif.
Ketika masing-masing ujung pelat metal diberikan tegangan listrik, muatan postif dan muatan negatif akan berkumpul dimasing-masing sisi pelat metal tersebut.
Kedua muatan positif dan muatan negatif dipisahkan oleh area non-konduktif berbahan dielektrik.
Adanya pemisah berbahan delektrik menyebabkan antar muatan tidak saling terhubung satu dengan lain.
Pada kondisi inilah muatan elektrik akan tersimpan dengan baik selama tidak ada konduksi yang terhubung pada ujung-ujung kaki elektroda.
Kemampuan kapasitor untuk menampung muatan elektron disebut kapasitansi.
Rumus kapasitansi adalah Q = C V.
Dimana,
1 coulomb bernilai 6.25 x 1018 elektron
Kapasitansi Kapasitor
Kapasitansi adalah kesanggupan komponen kapasitor untuk dapat menampung banyaknya muatan elektron yang diterima.
Yang sering kita jumpai di pasaran biasanya memiliki satuan µF, nF dan pF (micro Farad, nano Farad, piko Farad) :
Fungsi Komponen Kapasitor Pada Rangkaian Elektronika
Berikut ini adalah kegunaan dari kapasitor :
- Kapasitor dapat menyimpan tegangan listrik sementara
- Kapasitor dapat meredam bouncing atau loncatan api saat dipasang pada saklar
- Kapasitor sebagai filter atau penyaring pada rangkaian Power Supply
- Kapasitor sebagai pembangkit frekuensi pada rangkaian osilator
- Kapasitor sebagai kopling atau penghubung pada amplifier
- Kapasitor sebagai penghemat daya listrik dan faktor daya pada lampu neon
- Kapasitor sebagai penggeser Fasa
- Kapasitor pada arus DC digunakan sebagai penghambat arus
- Kapasitor sebagai konduktor pada arus AC
Cara Kerja Kapasitor
Untuk melihat cara kerja kapasitor, kita dapat melakukan simulasi sederhana dengan menggunakan power supply sumber tegangan DC dan dua buah pelat metal.
Ketika dua buah pelat metal terhubung dengan baterai akan muncul elektron-elektron.
Kutub negatif baterai "mendorong" elektron-elektron yang berada pada pelat menuju ke pelat yang satunya.
Sementara dari sisi pelat yang satunya, elektron-elektron "ditarik" oleh kutub positif baterai.
Jika terjadi perbedaan muatan elektron yang terlalu besar antara kedua buah pelat tersebut maka akan terjadi spark atau percikan yang melompati celah diantara kedua pelat tersebut dan akan membuang muatan yang tersimpan (discharge).
Oleh sebab itu, kita tempatkan bahan dielektrik berupa non-konduktif (isolator) pada celah antara kedua pelat.
Fungsi bahan dielektrik sebagai pemblokir saat terjadi percikan atau spark blocker agar dapat meningkatkan jumlah muatan pada pelat, sehingga dapat meningkatkan jumlah kapasitas muatan elektron pada kapasitor tersebut.
Faktor yang Mempengaruhi Besarnya Tingkat Kapasitansi pada Kapasitor
- Jenis bahan dielektrik yang digunakan. Jika konstanta bahannya bernilai besar maka nilai kapasitansinya akan besar pula.
- Luas daerah permukaan keping pelat. Semakin besar luas permukaan keping pelat maka semakin besar pula nilai kapasitansinya.
- Jarak antara kedua buah pelat. Semakin dekat jarak antara kedua buah pelat maka akan semakin besar nilai kapasitansi sebauh kapasitor.
dimana, luas area permukaan pelat metal adalah A, jarak adalah t dan k adalah konstanta bahan dielektrik. Berikut terlampir tabel dielektrik beberapa bahan:
| Bahan | Nilai konstanta |
|---|---|
| Udara Vakum | k = 1 |
| Aluminium Oksida | k = 8 |
| Keramik | k = 100 - 1000 |
| Gelas | k = 8 |
| Polyethylene | k = 3 |
Jenis-Jenis Kapasitor
Jenis kapasitor yang diklasifikasikan berdasarkan bahan Isolator dan nilainya dibagi menjadi 2 jenis yaitu :
- Kapasitor nilai tetap
- Kapasitor Variable
Kapasitor Nilai Tetap
Kapasitor nilai tetap atau fixed capacitor adalah jenis kapasitor yang nilainya sudah ditentukan dan tidak dapat berubah-ubah atau dengan kata lain nilainya konstan.
- Kapasitor berbahan keramik (Ceramic capasitor)
- Kapasitor berbahan polyester (Polyester capasitor)
- Kapasitor berbahan kertas (Paper capasitor)
- Kapasitor berbahan mika (Mica capasitor)
- Kapasitor berbahan elektrolit (Electrolyte capasitor)
- Kapasitor tantalum
Kapasitor Keramik
Kapasitor keramik atau ceramic capasitor adalah jenis kapasitor yang isolatornya berbahan keramik.
Bentuknya ada yang bulat gepeng tipis dan ada juga yang berbentuk persegi empat.
Untuk melihat simbolnya ada disini.
Kapasitor keramik dipasang tanpa memperhatikan polaritas.
Umumnya yang kita temukan dipasaran, besaran nilai kapasitor keramik ini berkisar antara 1 pF sampai 0.01 µF.
Bentuk kapasitor keramik ada yang seperti chip (chip capasitor) dengan ukuran kecil.
Pemasangannya dapat dilakukan dengan menggunakan SMT (Surface Mount Technology) yang berkecepatan tinggi.
Kapasitor Polyester
Sesuai dengan penamaannya, kapasitor ini terbuat dari polyester. Kapasitor ini berbentuk persegi empat.
Pemasangan kapasitor jenis ini dapat dipasang bolak-balik karena kapasitor ini tidak memiliki polaritas.
Kapasitor Kertas
Sesuai dengan namanya kapasitor kertas atau paper capasitor, kapasitor ini memiliki isolator yang terbuat dari bahan kertas.
Dipasaran, nilai kapasitor jenis kertas ini berkisar dianatar 300 pF hingga 4 µF.
Kapasitor jenis ini tidak memiliki polaritas sehingga dapat dipasang bolak-ballik.
Kapasitor Mika
Sesuai dengan namanya, kapasitor ini memiliki bahan isolator yang terbuat dari bahan mika.
Untuk melihat simbolnya dapat dilihat disini.
Nilai kapasitor mika yang dapat kita temukan di pasaran yaitu berkisar antara 50 pF sampai dengan 0.02 µF.
Kapasitor jenis ini dapat dipasang bolak-balik tanpa memperhatikan polaritas arah.
Kapasitor Elektrolit
Kapasitor ini berbahan isolator yang terbuat dari elektrolit, berbentuk seperti tabung atau silinder. Untuk melihat bentuk dan simbolnya dapat dilihat disini.
Kapasitor yang sering disebut dengan ELCO ini digunakan pada rangkaian elektronika dengan kebutuhan nilai kapasitansi yang tinggi.
Kapasitor jenis elektrolit memiliki polaritas arah yaitu kutub positif dan kutub negatif. Jadi saat pemasangannya jangan salah, karena jika salah maka kapasitor ini dapat meledak.
Aluminium digunakan pada kapasitor ini sebagai pembungkus dan juga sebagai terminal negatif-nya.
Nilai kapasitansi dan nilai tegangan biasanya tertera pada badan kapasitor.
Penandaan yang menunjukan terminal negatifnya pun dapat dilihat pada bagian badan kapasitor.
Pada umumnya nilai kapasitansi untuk kapasitor elektrolit ini berkisar dari 0.47 µF hingga ribuan micro Farad.
Kapasitor Tantalum
Pada bagian terminal anodanya (+) kapasitor ini menggunakan bahan logam tantalum.
Kapasitor jenis ini memiliki polaritas positif dan negatif, jadi jangan salah saat memasang.
Bahan isolatornya berbahan elektrolit.
Ukuran kapasitor tantalum ini sangat kecil dan mungil, tetapi memiliki kemampuan yang baik jika dibandingkan dengan tipe kapasitor berbahan elektrolit lainnya.
Kapasitor ini mampu beroprasi pada suhu yang sangat tinggi. Memiliki nilail kapasitansi yang besar.
Kapasitor Variable
Kapasitor variabel adalah kapasitor yang nilai kapasitansinya dapat diatur dan diubah-ubah sesuai dengan kebutuhan.
Jenis kapasitor Variabel :
- Varco (Variable Condensator)
- Trimmer
Varco (Variable Condensator)
Kapasitor jenis variable ini terbuat dari logam dengan ukuran yang relatif besar.
Pada saat kapasitor varco ini digabungkan dengan spoel antena dan spoel Osilator maka dapat digunakan untuk memilih gelombang frekuensi pada rangkaian radio.
Pada umumnya dipasaran nilai kapasitor jenis varco ini memiliki nilai kapasitansi antara 100 pF sampai 500 pF.
Trimmer
Trimmer adalah salah satu jenis kapasitor variable yang berukuran kecil sehingga sedikit menyulitkan ketika memutar poros untuk pengatur nilai kapasitansinya.
Secara konstruksi, trimmer terdiri dari dua buah pelat logam yang terpisah.
Ditengah pelat logam tersebut terdapat selembar mika dan sebuah screw.
Screw berfungsi untuk mengatur jarak kedua pelat logam sehingga nilai kapasitansinya dapat diubah.
Kapasitor ini biasa digunakan untuk keakurasian gelombang frekuensi (Fine Tune).
Di pasaran, biasanya nilai kapasitansinya hanya sampai 100 pF.
Implementasi/Penggunaan Kapasitor
- Agar lebih memahami dan mengenal fungsi dari komponen kapasitor berikut artikel mengenai analisa fungsi kapasitor pada rangkaian sederhana penyearahan setengah gelombang menggunakan multisim.
- Komponen kapasitor dapat kita temukan juga pada rangkaian exhaust fan. Untuk menambah wawasan terkait kapasitor yang dipasang pada exhaust berikut artikel cara memperbaiki exhaust fan.